（14分）煤可以通过气化和液化转变为清洁能源并提高燃烧效率。煤气化的主要反应是：C（g）+...

（14分）煤可以通过气化和液化转变为清洁能源并提高燃烧效率。

煤气化的主要反应是：C（g）+ H2O（g）CO（g）+H2（g）

气化得到的CO和H2可以进一步液化合成甲醇，反应方程式为：

CO（g）＋2H2（g）CH3OH（g）　　 ∆H

（1）若相同温度下CO、H2、CH3OH（g）的燃烧热（∆H）分别为a、b、c，则上述反应的∆H＝　　　　 。

（2）图1表示CO的转化率与温度、压强之间的关系，图2表示CO的转化率与起始投料比n(H2)/n(CO)、温度的变化关系，曲线I、Ⅱ、Ⅲ对应的温度分别为T1、T2、T3，则T1、T2、T3的大小关系为　　　　　　　　 ，理由　　　　　　　　　　　　　　　 　 　 。测得B（X，60）点氢气的转化率为40%，则X＝　　　　　　 。

（3）一定条件下，将2 mol CO和4 mol H2置于容积为2 L固定的密闭容器中发生上述反应，反应达到平衡时H2的物质的量为2 mol，则此时CH3OH（g）的物质的量浓度为　　　　　　　　 ，平衡常数K＝　　　　　　 。下列说法中能说明反应已达到平衡状态的是　　 　 　 (填选项前的字母)。

A．混合气体的平均摩尔质量不变　　　

B．一氧化碳的消耗速率等于甲醇的生成速率

C．CO和H2的物质的量之比保持不变

D．混合气体的密度不变

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为了更好地解决能源问题，人们一方面研究如何提高燃煤的燃烧效率，另一方面寻找能源，以下做法不能提高燃烧效率的是(　　)

A．煤的气化与液化                                          B．液体燃料呈雾状喷出

C．通入大量的空气                                          D．将煤粉碎

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（14分）煤炭气化可以提高燃料的利用率，又可以合成新型能源。

（1）煤炭气化时发生的反应为：C（s）＋H₂O（g）H₂（g）＋CO（g）。

①已知：2C （s）＋O₂ （g）＝2CO （g）；△H₁＝–221．0 kJ mol^–1

2H₂ （g）＋O₂ （g）＝2H₂O （g）；△H₂＝–483．6 kJ mol^–1

则煤气化反应的△H＝________。

②煤气化反应的平衡常数表达式K＝________，温度升高，平衡常数________。

（2）水煤气可以合成甲醇：CO（g）＋2H₂（g）CH₃OH（g）。一定条件下，向体积为1 L的密闭容器中充入1 mol CO和3 mol H₂，反应达到平衡状态时，CO的平衡转化率为75%。

①从反应开始到平衡，H₂的平均反应速率υ（H₂）＝________。

②反应达平衡后充入适量氢气并维持H₂浓度和容器的温度不变，增大容器的体积，跟原平衡相比较达到新平衡时CO的转化率________（填“增大”、“不变”或“减小”），其原因是________。

③将3.2 g甲醇充分燃烧后的产物通入75 mL2 mol/L的NaOH溶液，所得溶液中离子浓度大小顺序为________。

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煤直接燃烧的能量利用率较低，为提高其利用率，工业上将煤气化(转变成CO和H2)后再合成乙醇、二甲醚等多种能源。

(1)如图所示是一种酸性燃料电池酒精检测仪，具有自动吹气流    量侦测与控制的功能，非常适合进行现场酒精检测。该电池的负极反应式为______________________。

(2)煤气化所得气体可用于工业合成二甲醚，其反应如下：

2CO(g)＋4H2(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)。

同时发生副反应：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)；CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)。

在温度为250 ℃、压强为3.0 MPa时，某工厂按投料比V(H2)∶V(CO) ＝a进行生产，平衡时反应体系中各组分的体积分数如下表：

①投料比a＝________；

②250℃时反应CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)的平衡常数K＝________。

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【化学― 化学与技术】煤炭被人们誉为黑色的金子，它是人类使用的主要能源之一。为了提高煤的利用率，减少有害气体的排放．人们采取了各式各样的方法。

（1）煤的气化和液化可以提高煤的利用率．煤的气化技术的主要产物是_________。煤的液化技术又分为直接液化和间接氧化．将煤隔绝空气加强热得到焦炉气、煤焦油及焦炭等产品的技术称为__________。

（2）煤在燃烧前、后及燃烧过程中均可采取措施减少有害气体的排放。

①在燃烧前，可以采用微生物脱硫技术。原理如下：

上述过程中Fe2+的作用为__________。写出的离子方程式______________。

②煤在燃烧时，进行脱硫处理，常采用_______燃烧技术，在把煤和脱硫剂加入锅炉燃烧室，使煤与空气在流化过程中充分混合、燃烧，起到固硫作用。常用脱硫剂的主要化学成分为_______(填化学式）。

③煤在燃烧后，烟气净化常采用除尘技术和脱硫、脱硝技术．湿法脱硫、脱硝技术中将烟气通入_______设备，用石灰水淋洗。

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【化学—选修2：化学与技术】煤炭被人们誉为黑色的“金子”，它是人类使用的主要能源之一。为了提高煤的利用率，减少有害气体的排放，人们采取了各式各样的方法。

（l）煤的气化和液化可以提高煤的利用率。煤的气化技术的主要产物是　 　　　　　　 。煤的液化技又分为　　 　　　　 。将煤隔绝空气加强热得到焦炉气、煤焦油及焦炭等产品的技术称为　　 　　　 　 。

（2）煤在燃烧前后及燃烧过程中均可采取措施减少有害气体的排放

①在燃烧前，可以采用微生物脱硫技术。原理如图23所示：

图示过程中Fe2＋的作用为　　　　　 　 　 。写出的离子方程式：　　　 　 　　　 。

②煤在燃烧时，进行脱硫处理，常采用 　　　　 　 燃烧技术，再把煤和脱硫剂加入锅炉燃烧室，使煤与空气在流化过程中充分混合、燃烧，起到固硫作用。常用脱硫剂的主要化学成分为 　　　 　　 （填化学式）。

③煤在燃烧后，烟气净化常采用除尘技术和脱硫、脱硝技术。湿法脱硫、脱硝技术中将烟气通入　 　 　 　 　 设备，用石灰水淋洗。

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【化学—选修2：化学与技术】煤炭被人们誉为黑色的“金子”，它是人类使用的主要能源之一。为了提高煤的利用率，减少有害气体的排放，人们采取了各式各样的方法。

（l）煤的气化和液化可以提高煤的利用率。煤的气化技术的主要产物是　 　　　　 。煤的液化技又分为　　　　　　　　　　 。将煤隔绝空气加强热得到焦炉气、煤焦油及焦炭等产品的技术称为　　　　　　　　　

（2）煤在燃烧前后及燃烧过程中均可采取措施减少有害气体的排放

①在燃烧前，可以采用微生物脱硫技术。原理如图所示：

图示过程中Fe2＋的作用为　　 　　　　　　　 　 写出的离子方程式：　　 　　　　　　　 　

②煤在燃烧时，进行脱硫处理，常采用　 　　　　 燃烧技术，再把煤和脱硫剂加入锅炉燃烧室，使煤与空气在流化过程中充分混合、燃烧，起到固硫作用。常用脱硫剂的主要化学成分为 　　　　 　　 （填化学式）。

③煤在燃烧后，烟气净化常采用除尘技术和脱硫、脱硝技术。湿法脱硫、脱硝技术中将烟气通入　　 　　　　　　　 　

设备，用石灰水淋洗。

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氢气是一种新型的绿色能源，又是一种重要的化工原料。以生物材质(以C计)与水蒸气反应制取H2是一种低耗能，高效率的制H2方法。该方法由气化炉制造H2和燃烧炉再生CaO两步构成。气化炉中涉及的反应有：

Ⅰ.C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)　　　　 K1；

Ⅱ.CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)　　　　 K2；

Ⅲ.CaO(s)＋CO2(g)CaCO3(s)　　　　 K3；

燃烧炉中涉及的反应为：

Ⅳ.C(s)＋O2(g)=CO2；

Ⅴ.CaCO3(s)=CaO(s)＋CO2(g)。

（1）氢能被视为最具发展潜力的绿色能源，该工艺制H2总反应可表示为C(s)＋2H2O(g)＋CaO(s) CaCO3(s)＋2H2(g)，其反应的平衡常数K=____(用K1、K2、K3的代数式表示)。

（2）在一容积可变的密闭容器中进行反应Ⅰ，恒温恒压条件下，向其中加入1.0mol炭和1.0mol水蒸气，达到平衡时，容器的体积变为原来的1.25倍，平衡时水蒸气的平衡转化率为_____；向该容器中补充amol炭，水蒸气的转化率将_____（填“增大”、“减小”或“不变”）。

（3）对于反应Ⅲ，若平衡时再充入CO2，使其浓度增大到原来的2倍，则平衡_____移动( 填“向右”、“向左”或“不”)；当重新平衡后，CO2浓度___(填“变大”、“变小”或“不变”)。

（4）一种新型锂离子二次电池——磷酸铁锂(LiFePO4)电池。作为正极材料的磷酸铁锂在充、放电时的局部放大示意图如图，写出该电池充电时的阳极电极反应式：______。

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氢气是一种新型的绿色能源，又是一种重要的化工原料。以生物材质(以C计)与水蒸气反应制取H2是一种低耗能，高效率的制H2方法。该方法由气化炉制造H2和燃烧炉再生CaO两步构成。气化炉中涉及的反应有：

Ⅰ.C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)　　　　 K1；

Ⅱ.CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)　　　　 K2；

Ⅲ.CaO(s)＋CO2(g)CaCO3(s)　　　　 K3；

燃烧炉中涉及的反应为：

Ⅳ.C(s)＋O2(g)=CO2；

Ⅴ.CaCO3(s)=CaO(s)＋CO2(g)。

（1）氢能被视为最具发展潜力的绿色能源，该工艺制H2总反应可表示为C(s)＋2H2O(g)＋CaO(s) CaCO3(s)＋2H2(g)，其反应的平衡常数K=____(用K1、K2、K3的代数式表示)。

（2）在一容积可变的密闭容器中进行反应Ⅰ，恒温恒压条件下，向其中加入1.0mol炭和1.0mol水蒸气，达到平衡时，容器的体积变为原来的1.25倍，平衡时水蒸气的平衡转化率为_____；向该容器中补充amol炭，水蒸气的转化率将_____（填“增大”、“减小”或“不变”）。

（3）对于反应Ⅲ，若平衡时再充入CO2，使其浓度增大到原来的2倍，则平衡_____移动( 填“向右”、“向左”或“不”)；当重新平衡后，CO2浓度___(填“变大”、“变小”或“不变”)。

（4）一种新型锂离子二次电池——磷酸铁锂(LiFePO4)电池。作为正极材料的磷酸铁锂在充、放电时的局部放大示意图如图，写出该电池充电时的阳极电极反应式：______。

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